CN109403889A - 一种海洋钻井平台钻杆的移运排放方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种海洋钻井平台钻杆的移运排放方法，包括以下步骤：通过抓管机抓取三根钻杆并将三根钻杆移送至猫道机的钻杆筛选***上，猫道机将三根钻杆移送至动力鼠洞旁；排管机将第一钻杆送入第一动力鼠洞；排管机将第二钻杆送入第二动力鼠洞；排管机将第三钻杆移送至第二动力鼠洞的正上方，通过第一铁钻工将第二钻杆和第三钻杆连接成为复管；排管机将复管移送至第一动力鼠洞的正上方，通过第一铁钻工将第一钻杆和复管连接成为立根，然后排管机将立根送入指梁；重复上述步骤，直至指梁上的立根的数量达到所需的数量为止；通过排管机将指梁上的立根依次送入钻井内。本发明海洋钻井平台钻杆的移运排放方法移运排放钻杆的效率高。
Description
技术领域
本发明涉及钻杆移运设备技术领域，特别是涉及一种海洋钻井平台钻杆的移运排放方法。
背景技术
在海洋钻井作业中，钻杆移运、钻杆排列、甩钻杆、下钻、起钻等钻井作业工程量非常大，尤其井深在9000米以上的钻井，人工消耗特别巨大。现有技术中通常将排管部分安装在井架上，本来钻井架在钻井作业受风载荷、钩载和自重载荷的基础上设计的，将排管设备的几十吨加上后，井架为了满足要求，井架必须进行加强，增加重量，井架受力工况不理想。现有技术采用单鼠洞、单铁钻工的设计，排管和钻井不能够同时进行，排管效率低。
发明内容
本发明的目的是提供一种海洋钻井平台钻杆的移运排放方法，以解决上述现有技术存在的问题，提高海洋钻井平台钻杆移运排放的效率。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：本发明提供一种海洋钻井平台钻杆的移运排放方法，包括以下步骤：
(1)通过抓管机一次性抓取三根钻杆并将三根所述钻杆移送至猫道机的钻杆筛选***上，所述猫道机将三根所述钻杆移送至动力鼠洞旁，三根所述钻杆分别为第一钻杆、第二钻杆和第三钻杆，所述动力鼠洞包括两个并排设置的第一动力鼠洞和第二动力鼠洞；
(2)所述猫道机将所述第一钻杆的前端送入排管机的液压吊卡内，所述液压吊卡检测到所述第一钻杆到位后夹紧所述第一钻杆，所述排管机将所述第一钻杆送入第一动力鼠洞，然后所述液压吊卡松开所述第一钻杆且归位，同时所述猫道机回到移送所述第一钻杆之前的位置，完成所述第一钻杆的移送；
(3)所述猫道机将所述第二钻杆的前端送入排管机的液压吊卡内，所述液压吊卡检测到所述第二钻杆到位后夹紧所述第二钻杆，所述排管机将所述第二钻杆送入第二动力鼠洞，然后所述液压吊卡松开所述第二钻杆且归位，同时所述猫道机回到移送所述第二钻杆之前的位置，完成所述第二钻杆的移送；
(4)所述猫道机将所述第三钻杆的前端送入排管机的液压吊卡内，所述液压吊卡检测到所述第三钻杆到位后夹紧所述第三钻杆，所述排管机将所述第三钻杆移送至所述第二动力鼠洞的正上方，所述第二动力鼠洞将所述第二钻杆升起，使所述第二钻杆的顶端与所述第三钻杆的底端贴合，然后通过第一铁钻工将所述第二钻杆和所述第三钻杆连接成为复管；
(5)所述排管机将所述复管移送至所述第一动力鼠洞的正上方，所述第一动力鼠洞将所述第一钻杆升起，使所述第一钻杆的顶端与所述复管的底端贴合，然后通过所述第一铁钻工将所述第一钻杆和所述复管连接成为立根，然后所述排管机将所述立根送入指梁；
(6)重复步骤(1)-(5)，直至所述指梁上的立根的数量达到所需的数量为止；
(7)通过所述排管机将所述指梁上的所述立根依次送入钻井内，且通过第二铁钻工将所述立根与所述钻井内的钻杆连接，不断钻进。
优选地，三根所述钻杆均一端设置有内螺纹、另一端设置有外螺纹，相连接的两根所述钻杆通过螺纹连接。
优选地，所述猫道机将三根所述钻杆移送至动力鼠洞旁后所述排管机的移动***会将所述液压吊卡移动到设定位置以方便接收所述钻杆。
优选地，所述猫道机的所述钻杆筛选***上设置有用于检测所述钻杆是否到位的接近开关；所述猫道机的滑车行走装置和推车行走装置上分别设置有用于检测行走距离的编码器；所述猫道机的抬升臂液缸内设置有用于检测抬升臂抬升高度的位移传感器；所述猫道机的机械臂上设置有用于检测机械臂的摆动角度的角度传感器。
优选地，所述第一动力鼠洞和所述第二动力鼠洞内均设置有用于抬升所述钻杆的提升***，所述提升***中设置有用于检测钻杆伸出高度的位移传感器。
优选地，所述第一铁钻工为摇臂式铁钻工，所述第一铁钻工的夹钳和所述第二铁钻工的夹钳内均设置有用于检测所述钻杆是否到位的接近开关。
优选地，所述排管机的底部行走机构和顶部行走机构中分别设置有用于检测所述排管机的行走距离的编码器，所述排管机的底部小车回转机构中还设置有用于检测所述排管机回转角度的编码器；所述排管机的液压吊卡回转机构中设置用于检测所述液压吊卡旋转角度的编码器；所述排管机的上抓头和下抓头中分别设置有用于检测所述钻杆是否到位的接近开关；所述排管机的上臂液缸和下臂液缸中分别设置有一个用于检测液缸伸出长度的位移传感器。
优选地，所述猫道机将三根所述钻杆同时移送至所述动力鼠洞旁。
本发明海洋钻井平台钻杆的移运排放方法相对于现有技术取得了以下技术效果：
本发明海洋钻井平台钻杆的移运排放方法移运排放钻杆的效率高。本发明海洋钻井平台钻杆的移运排放方法利用双动力鼠洞和双铁钻工来进行钻杆的移运排放，将三根钻杆快速连接为立根，提高了排管效率，同时在各个转运机构中设置各类传感器并通过PLC控制单元接收各个传感器所检测到的信号，实现了钻杆移动、排放过程中的精准控制和自动运行，提高了钻杆移运排放的安全可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明海洋钻井平台钻杆的移运排放方法的部分结构示意图；
图2为本发明海洋钻井平台钻杆的移运排放方法中抓管机的结构示意图；
图3为本发明海洋钻井平台钻杆的移运排放方法的另一结构示意图；
其中，1-抓管机，2-猫道机，3-第一铁钻工，4-第二铁钻工，5-排管机，6-指梁，7-泥浆收集盒，8-第一动力鼠洞，9-第二动力鼠洞，10-控制室，11-井架。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种海洋钻井平台钻杆的移运排放方法，以解决现有技术存在的问题，提高海洋钻井平台钻杆移运排放的效率。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
请参考图1-3，其中图1为本发明海洋钻井平台钻杆的移运排放方法的部分结构示意图；图2为本发明海洋钻井平台钻杆的移运排放方法中抓管机的结构示意图；图3为本发明海洋钻井平台钻杆的移运排放方法的另一结构示意图。
本实施例海洋钻井平台钻杆的移运排放方法，包括以下步骤：
(1)通过抓管机1一次性抓取三根钻杆并将三根钻杆移送至猫道机2的钻杆筛选***上，猫道机2将三根钻杆同时移送至动力鼠洞旁，三根钻杆分别为第一钻杆、第二钻杆和第三钻杆，动力鼠洞包括两个并排设置的第一动力鼠洞8和第二动力鼠洞9，且第一动力鼠洞8和第二动力鼠洞9均竖直；
(2)排管机5的移动***将液压吊卡移动到设定位置以方便接收钻杆，猫道机2将第一钻杆的前端送入排管机5的液压吊卡内，液压吊卡检测到第一钻杆到位后夹紧第一钻杆，排管机5将第一钻杆送入第一动力鼠洞8，然后液压吊卡松开第一钻杆且归位，同时猫道机2回到移送第一钻杆之前的位置，完成第一钻杆的移送；
(3)猫道机2将第二钻杆的前端送入排管机5的液压吊卡内，液压吊卡检测到第二钻杆到位后夹紧第二钻杆，排管机5将第二钻杆送入第二动力鼠洞9，然后液压吊卡松开第二钻杆且归位，同时猫道机2回到移送第二钻杆之前的位置，完成第二钻杆的移送；
(4)猫道机2将第三钻杆的前端送入排管机5的液压吊卡内，液压吊卡检测到第三钻杆到位后夹紧第三钻杆，排管机5将第三钻杆移送至第二动力鼠洞9的正上方，使第三钻杆正对第二钻杆，第二动力鼠洞9将第二钻杆升起，使第二钻杆的顶端与第三钻杆的底端贴合，然后通过第一铁钻工3将第二钻杆和第三钻杆连接成为复管；
(5)排管机5将复管移送至第一动力鼠洞8的正上方，使复管正对第一钻杆，第一动力鼠洞8将第一钻杆升起，使第一钻杆的顶端与复管的底端贴合，然后通过第一铁钻工3将第一钻杆和复管连接成为立根，然后排管机5将立根送入指梁6(指梁6通过螺栓固定在井架11上，用于存储立根)；
(6)重复步骤(1)-(5)，直至指梁6上的立根的数量达到所需的数量为止；
(7)通过排管机5将指梁6上的立根依次送入钻井内，且通过第二铁钻工4将立根与钻井内的钻杆连接，不断钻进。
钻井甩管过程为上述排管过程的逆过程，为防止甩管过程中拆卸钻杆时泥浆洒落在钻台面上，在钻井旁还设置有泥浆收集盒7，泥浆收集盒7能够通过左右抱爪和泥浆输送管将钻杆内的泥浆排出。
在本实施例中，三根钻杆的均一端设置有内螺纹、另一端设置有外螺纹，第一铁钻工3或第二铁钻工4将需要相连接的两根钻杆通过螺纹连接。
猫道机2的钻杆筛选***上设置有用于检测钻杆是否到位的接近开关；猫道机2的滑车行走装置和推车行走装置上分别设置有用于检测行走距离的编码器；猫道机2的抬升臂液缸内设置有用于检测抬升臂抬升高度的位移传感器；猫道机2的机械臂上设置有用于检测机械臂的摆动角度的角度传感器。第一动力鼠洞8和第二动力鼠洞9内均设置有用于抬升钻杆的提升***，提升***中设置有用于检测钻杆伸出高度的位移传感器。第一铁钻工3为摇臂式铁钻工，第一铁钻工3的夹钳和第二铁钻工4的夹钳内均设置有用于检测钻杆是否到位的接近开关。排管机5的底部行走机构和顶部行走机构中分别设置有用于检测排管机5的行走距离的编码器，排管机5的底部小车回转机构中还设置有用于检测排管机5回转角度的编码器；排管机5的液压吊卡回转机构中设置用于检测液压吊卡旋转角度的编码器；排管机5的上抓头和下抓头中分别设置有用于检测钻杆是否到位的接近开关；排管机5的上臂液缸和下臂液缸中分别设置有一个用于检测液缸伸出长度的位移传感器。
本实施例海洋钻井平台钻杆的移运排放方法中还包括PLC控制单元，上述各个传感器均与PLC控制单元电连接，工作人员根际实际运行方案对PLC控制单元中的可编程控制器进行编译，PLC控制单元能够根据各个传感器所反馈的信号对上述抓管机1、猫道机2、排管机5、第一动力鼠洞8和第二动力鼠洞9等进行控制、调节，以实现在钻杆自动移送排放，另一方面，各个自动传感器的设置提高了钻杆排放的准确度，提高了钻杆移运排放的安全可靠性；控制室10的底座焊接固定在钻台上平面上，用于各个装置的集中控制和钻井的集中控制。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“顶”、“底”、“上”、“下”、“竖直”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“笫二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (8)
1.一种海洋钻井平台钻杆的移运排放方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)通过抓管机一次性抓取三根钻杆并将三根所述钻杆移送至猫道机的钻杆筛选***上，所述猫道机将三根所述钻杆移送至动力鼠洞旁，三根所述钻杆分别为第一钻杆、第二钻杆和第三钻杆，所述动力鼠洞包括两个并排设置的第一动力鼠洞和第二动力鼠洞；
(2)所述猫道机将所述第一钻杆的前端送入排管机的液压吊卡内，所述液压吊卡检测到所述第一钻杆到位后夹紧所述第一钻杆，所述排管机将所述第一钻杆送入第一动力鼠洞，然后所述液压吊卡松开所述第一钻杆且归位，同时所述猫道机回到移送所述第一钻杆之前的位置，完成所述第一钻杆的移送；
(3)所述猫道机将所述第二钻杆的前端送入排管机的液压吊卡内，所述液压吊卡检测到所述第二钻杆到位后夹紧所述第二钻杆，所述排管机将所述第二钻杆送入第二动力鼠洞，然后所述液压吊卡松开所述第二钻杆且归位，同时所述猫道机回到移送所述第二钻杆之前的位置，完成所述第二钻杆的移送；
(4)所述猫道机将所述第三钻杆的前端送入排管机的液压吊卡内，所述液压吊卡检测到所述第三钻杆到位后夹紧所述第三钻杆，所述排管机将所述第三钻杆移送至所述第二动力鼠洞的正上方，所述第二动力鼠洞将所述第二钻杆升起，使所述第二钻杆的顶端与所述第三钻杆的底端贴合，然后通过第一铁钻工将所述第二钻杆和所述第三钻杆连接成为复管；
(5)所述排管机将所述复管移送至所述第一动力鼠洞的正上方，所述第一动力鼠洞将所述第一钻杆升起，使所述第一钻杆的顶端与所述复管的底端贴合，然后通过所述第一铁钻工将所述第一钻杆和所述复管连接成为立根，然后所述排管机将所述立根送入指梁；
(6)重复步骤(1)-(5)，直至所述指梁上的立根的数量达到所需的数量为止；
(7)通过所述排管机将所述指梁上的所述立根依次送入钻井内，且通过第二铁钻工将所述立根与所述钻井内的钻杆连接，不断钻进。
2.根据权利要求1所述的海洋钻井平台钻杆的移运排放方法，其特征在于：三根所述钻杆均一端设置有内螺纹、另一端设置有外螺纹，相连接的两根所述钻杆通过螺纹连接。
3.根据权利要求1所述的海洋钻井平台钻杆的移运排放方法，其特征在于：所述猫道机将三根所述钻杆移送至动力鼠洞旁后所述排管机的移动***会将所述液压吊卡移动到设定位置以方便接收所述钻杆。
4.根据权利要求1所述的海洋钻井平台钻杆的移运排放方法，其特征在于：所述猫道机的所述钻杆筛选***上设置有用于检测所述钻杆是否到位的接近开关；所述猫道机的滑车行走装置和推车行走装置上分别设置有用于检测行走距离的编码器；所述猫道机的抬升臂液缸内设置有用于检测抬升臂抬升高度的位移传感器；所述猫道机的机械臂上设置有用于检测机械臂的摆动角度的角度传感器。
5.根据权利要求1所述的海洋钻井平台钻杆的移运排放方法，其特征在于：所述第一动力鼠洞和所述第二动力鼠洞内均设置有用于抬升所述钻杆的提升***，所述提升***中设置有用于检测钻杆伸出高度的位移传感器。
6.根据权利要求1所述的海洋钻井平台钻杆的移运排放方法，其特征在于：所述第一铁钻工为摇臂式铁钻工，所述第一铁钻工的夹钳和所述第二铁钻工的夹钳内均设置有用于检测所述钻杆是否到位的接近开关。
7.根据权利要求1所述的海洋钻井平台钻杆的移运排放方法，其特征在于：所述排管机的底部行走机构和顶部行走机构中分别设置有用于检测所述排管机的行走距离的编码器，所述排管机的底部小车回转机构中还设置有用于检测所述排管机回转角度的编码器；所述排管机的液压吊卡回转机构中设置用于检测所述液压吊卡旋转角度的编码器；所述排管机的上抓头和下抓头中分别设置有用于检测所述钻杆是否到位的接近开关；所述排管机的上臂液缸和下臂液缸中分别设置有一个用于检测液缸伸出长度的位移传感器。
8.根据权利要求1所述的海洋钻井平台钻杆的移运排放方法，其特征在于：所述猫道机将三根所述钻杆同时移送至所述动力鼠洞旁。
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